聚酯薄膜及聚酯薄膜的制造方法、偏振片以及图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种聚酯薄膜及其制造方法、偏振片以及图像显示装置。更详细而言， 涉及一种消除偏振片加工工序以及涂布工序中的薄膜断裂的且适于光学膜用途、尤其适于 用作液晶显示器的基材的、优选单轴取向的聚酯薄膜及其制造方法、以及使用该聚酯薄膜 的偏振片及图像显示装置。
【背景技术】
[0002] 液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(0ELD或IELD)、场发射 显示器(FED)、触摸面板、电子纸等图像显示装置在图像显示面板的显示画面侧配置有偏振 片。例如，液晶显示装置作为消耗电力较小且节省空间的图像显示装置，其用途逐年被扩 大。以往，液晶显示装置的显示图像的视角依赖性较大是较大的缺点，但VA模式、IPS模式等 宽视角液晶模式已经被实用化，由此在电视机等要求高品质图像的市场中，液晶显示装置 的需求也正在迅速扩大。
[0003] 液晶显示装置中所使用的偏振片一般如下构成：由使碘或染料吸附取向而成的聚 乙烯醇薄膜等构成偏振器，在该偏振器的表背两侧贴合透明的保护膜(偏振片保护膜）。为 了方便起见，将贴合于液晶单元的面(与显示侧相反的一侧）的保护膜称作内侧薄膜，将对 置侧(显示侧)称作外侧薄膜。聚酯或聚碳酸酯树脂等具有成本也较低、机械强度较高、具有 低透湿性等优点，因此期待作为外侧薄膜的应用。
[0004] 例如，作为改善了彩虹状不均匀的偏振片保护膜，已知有通过将Re = 3000~ 30000nm、Re/Rth 2 0.2的取向聚酯薄膜使用于偏振器保护膜而使彩虹状不均匀成为无法视 觉辨认的程度且变得不明显来解决彩虹状不均匀的例子(参考专利文献1)。另外，通过偏光 太阳镜观察时，该彩虹状不均匀明显被视觉辨认到。
[0005] 近年来，替代现有的双轴取向聚酯树脂薄膜，单轴取向聚酯薄膜用作液晶显示器 的基材(偏振片的保护膜等）的情况逐渐增加。例如，作为改善了彩虹状不均匀的偏振片保 护膜，已知有通过将Re = 3000~30000腦、1^/社112 0.2的单轴取向或双轴取向聚酯薄膜使 用于偏振器保护膜而使彩虹状不均匀成为无法视觉辨认的程度且成为不明显来解决彩虹 状不均匀的例子(参考专利文献1)。另外，专利文献1中还记载有在完全的单轴性(单轴对 称)薄膜中与取向方向正交的方向的机械强度显著下降。
[0006] 具有如上所述的光学特性的单轴取向或双轴取向聚酯树脂薄膜至少通过使用拉 幅机式拉伸装置将未拉伸的薄膜一边用夹具把持一边进行横单轴拉伸来制造。
[0007] 另一方面，作为现有的双轴取向或双轴拉伸聚酯薄膜的制造方法已知有各种方 法，且已知有改善了加热后的薄膜在后工序中的故障以及加热后的薄膜的传送性的例子。 [000 8]公开有通过在Tm-35~65°C的聚酯薄膜的热定型温度下进行热定型并在140~175 °C下进行热舒张处理，使薄膜的热收缩降低并均匀化，从而改善后工序中的褶皱等故障(例 如，参考专利文献2)。
[0009] 并且，公开有通过降低薄膜的传送方向（MD;Machine Direction)的热收缩率、与 MD正交的方向（TD; Transverse Direction)的热收缩率及比MD/TD热收缩率来赋予薄膜的 加热传送性(例如，参考专利文献3)。
[0010]以往技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开2012-256014号公报
[0013] 专利文献2:日本特开2012-094699号公报
[0014] 专利文献3:日本特开2001-191406号公报
[0015]发明的概要
[0016] 发明要解决的技术课题
[0017] 专利文献1等中所记载的主要进行横向拉伸的单轴取向聚酯树脂薄膜，由于薄膜 仅向横向取向，因此纵向的断裂强度较弱，在偏振片加工等薄膜贴合工序以及涂布工序的 处理中薄膜断裂的情况较多。
[0018] 专利文献2及专利文献3中均示有薄膜的低热收缩化及其均匀化对褶皱等的改善 有效，但不足以抑制偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜断裂。
[0019] 本发明所要解决的课题在于提供一种能够使偏振片加工工序以及涂布工序等后 工序中的薄膜断裂极少的聚酯薄膜的制造方法。
[0020] 用于解决技术课题的手段
[0021] 为了解决上述课题，本发明人进行了深入研究，其结果发现通过将薄膜宽度设在 特定范围且将总宽圆弧及半裁圆弧的范围设在特定范围，能够使偏振片加工工序以及涂布 工序等后工序中的薄膜断裂极少，并发现能够解决上述课题。
[0022] 具体而言，得到如下见解:在将聚酯薄膜进行加热传送时，容易在聚酯薄膜局部变 长而松弛的部位等产生薄膜断裂;及薄膜宽度方向的端部的弯曲大小在规定范围内的聚酯 树脂，即使在加热后的后工序中传送时，局部性的长度不均匀也得到抑制，从而难以发生薄 膜断裂，并根据这种见解实现了本发明。
[0023] 作为用于实现上述课题的具体方法的本发明为如下。
[0024] [1] 一种聚酯薄膜，其满足下述式(1)~(4)。
[0025] 〇m<Cs<0.003L2/8ff……(1)
[0026] 0m<CcT<0.003L2/4ff……(2)
[0027] 0.8m < ff < 6.0m……(3)
[0028] 20m < L < 30m……(4)
[0029] (式（1)~(4)中，Cs[单位:m]表示薄膜的总宽圆弧的值，Cct[单位:m]表示薄膜宽度 方向中央位置的半裁圆弧的值，W[单位:m]表示薄膜宽度，L[单位:m]表示测定总宽圆弧及 半裁圆弧时的薄膜长度。）
[0030] [2] [1]所述的聚酯薄膜优选下述式(A)所表示的宽度方向的MD热收缩率偏差为 0.5%以下。
[0031] 式(A):
[0032](宽度方向的MD热收缩率偏差）=(薄膜宽度方向的3点上于150°C下加热30分钟之 后的薄膜长度方向的热收缩率的最大值与最小值之差)/(薄膜宽度方向的3点上于150°C下 加热30分钟之后的薄膜长度方向的热收缩率的平均值）
[0033] [3][1]或[2]所述的聚酯薄膜优选作为通过差示扫描量热测定(DSC)测定的预峰 温度的薄膜宽度方向的最大值与最小值之差的偏差为7°C以下。
[0034] [4] [1]至[3]中任一项所述的聚酯薄膜优选作为取向角的薄膜宽度方向的最大值 与最小值之差的偏差为15°以下。
[0035] [5] [1]至[4]中任一项所述的聚酯薄膜优选薄膜长度为100m以上，
[0036] 且卷绕成卷形态。
[0037] [6] [1]至[5]中任一项所述的聚酯薄膜优选薄膜厚度为20~150μηι，
[0038] 薄膜面内方向的延迟Re为3000~30000nm，
[0039] 厚度方向的延迟Rth为3000~30000nm，
[0040] Re/Rth 比率为0.5~2.5。
[0041] [7] [1]至[6]中任一项所述的聚酯薄膜优选为单轴取向。
[0042] [8][7]所述的聚酯薄膜优选前述聚酯薄膜的长度方向的折射率为1.590以下，且
[0043]前述聚酯薄膜的结晶度超过5%。
[0044] [9][1]至[8]中任一项所述的聚酯薄膜优选前述聚酯薄膜以聚对苯二甲酸乙二酯 树脂作为主成分。
[0045] [10]-种聚酯薄膜的制造方法，其为使用具有夹具的拉幅机式拉伸装置的[1]至 [9]中任一项所述的聚酯薄膜的制造方法，所述夹具沿着设置于薄膜传送路两侧的一对轨 道行走，所述方法包含：
[0046] 将未拉伸的聚酯薄膜一边用前述夹具进行把持一边进行横向拉伸的工序；
[0047] 将前述横向拉伸后的聚酯薄膜加热至拉幅机内的最高温度的热定型工序;及
[0048] -边对前述热定型工序后的聚酯薄膜进行加热一边缩小前述一对轨道间距离的 热松弛工序，
[0049] 在前述拉幅机内的进行前述热定型的区域及进行前述热松弛的区域中的至少一 个区域中，通过加热器对聚酯薄膜的宽度方向的端部进行辐射加热。
[0050] [11] [10]所述的聚酯薄膜的制造方法优选用前述加热器加热的聚酯薄膜的端部 的宽度方向的范围相对于加热部分中的聚酯薄膜的总宽，两端合计在10~60%的范围。
[0051] [12][10]或[11]所述的聚酯薄膜的制造方法优选相对于从前述夹具释放前述横 向拉伸后的聚酯薄膜时的薄膜宽度方向中央部的膜面温度，将位于在薄膜宽度方向上与夹 具分开200mm的位置上的薄膜端部的膜面温度设为高1~20°C。
[0052] [13]-种聚酯薄膜的制造方法，其为使用具有夹具的拉幅机式拉伸装置的[1]至 [9]中任一项所述的聚酯薄膜的制造方法，所述夹具沿着设置于薄膜传送路两侧的一对轨 道行走，
[0053] 所述制造方法包含将前述未拉伸的聚酯薄膜一边用前述夹具进行把持一边进行 横向拉伸的工序，
[0054] 相对于从前述夹具释放前述横向拉伸后的聚酯薄膜时的薄膜宽度方向中央部的 膜面温度，将位于在薄膜宽度方向上与夹具分开200mm的位置上的薄膜端部的膜面温度设 为高1~20°C。
[0055] [14][10]至[13]中任一项所述的聚酯薄膜的制造方法优选前述未拉伸的聚酯薄 膜的长度方向的折射率为1.590以下，且
[0056] 前述未拉伸的聚酯薄膜的结晶度为5%以下。
[0057] [15]-种偏振片，其包含:偏振器;及[1]至[9]中任一项所述的聚酯薄膜。
[0058] [16]-种图像显示装置，其具备[1]至[9]中任一项所述的聚酯薄膜或[15]所述的 偏振片。
[0059]发明效果
[0060]根据本发明，可提供一种能够使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜 断裂极少的聚酯薄膜的制造方法。
【附图说明】
[0061 ]图1是用于说明本发明中的Ssl、Ss2、SCT、Cs及W的定义的聚酯薄膜示意图。
[0062] 图2是用于说明本发明中的CC1、CC2及Cct的定义的半裁聚酯薄膜示意图。
[0063] 图3是用于导出总宽圆弧的式（1)的辅助图。
【具体实施方式】
[0064] 以下，对本发明的聚酯薄膜及其制造方法、偏振片以及图像显示装置进行详细说 明。
[0065] 以下所记载的构成要件的说明有时是基于本发明的代表性实施方式而进行的，但 本发明并不限定于这种实施方式。另外，本说明书中，用"~"表示的数值范围是指将"~"的 前后所记载的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
[0066][聚酯薄膜]
[0067] 本发明的聚酯薄膜满足下述式(1)~(4)。
[0068] 〇m<Cs<0.003L2/8ff……(1)
[0069] 0m<CcT<0.003L2/4ff……(2)
[0070] 0.8m < ff < 6.0m……(3)
[0071] 20m < L < 30m……(4)
[0072] (式（1)~(4)中，Cs[单位:m]表示薄膜的总宽圆弧的值，Cct[单位:m]表示薄膜宽度 方向中央位置的半裁圆弧的值，W[单位:m]表示薄膜宽度，L[单位:m]表示测定总宽圆弧及 半裁圆弧时的薄膜长度。）
[0073] 通过这种结构，本发明的聚酯薄膜能够使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序 中的薄膜断裂极少。
[0074] 聚酯薄膜有时通过层叠多个聚酯薄膜或者在聚酯薄膜上层叠功能层来实现高功 能化或复合化。在进行这种聚酯薄膜的加工时，通常一边通过辊等进行传送，一边进行薄膜 的加热或拉伸等。
[0075] 偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄膜断裂具有因在后工序中进行处 理时传送张力集中在薄膜的长度较短部位而发生的倾向。
[0076] 针对于此，本发明的聚酯薄膜通过将薄膜宽度设在特定范围且将总宽圆弧及半裁 圆弧的范围设在特定范围，在后工序中进行处理时能够抑制传送张力集中在薄膜的长度较 短处而导致在该部位薄膜断裂，从而能够使偏振片加工工序以及涂布工序等后工序中的薄 膜断裂极少。
[0077] 以下，对本发明的聚酯薄膜的优选方式进行说明。
[0078] 〈总宽圆弧、半裁圆弧、薄膜宽度的关系〉
[0079 ]首先，利用图1及图2，对总宽圆弧Cs、半裁圆弧Cct及薄膜宽度W的关系进行说明。
[0080] 图1(A)及图1(B)中分别示出弯曲的聚酯薄膜。
[0081] -般，就将聚酯原料树脂熔融混炼并进行拉伸后回收的聚酯薄膜而言，若将薄膜 的MD方向的端部中的一个端部固定于高处而悬挂，贝lj具有TD方向的端部边缘弯曲的倾向。 [0082]图1中示意地示出如此从高处悬挂并拉紧成薄膜无松弛的聚酯薄膜的状况。
[0083]本发明中，在测定聚酯薄膜的TD方向的一端处的MD热收缩率和另一端处的MD热收 缩率时，将测定值较大的端部设为S1，将S1处的MD热收缩率设为SS1。另一方面，将测定值较 小的端部设为S2，将S2处的MD热收缩率设为S S2。并且，将聚酯薄膜的TD方向的中央部处的MD 热收缩率设为Sct。
[0084]图1 (A)中示出从高处悬挂聚酯薄膜时S1侧(高MD热收缩率侧）以圆弧状膨胀的薄 膜，图1(B)中示出S2侧(低MD热收缩率侧）以圆弧状膨胀的薄膜。
[0085]关于图1(A)及图1(B)所示的聚酯薄膜，将薄膜的MD方向端部处的薄膜宽度(TD方 向的薄膜总长)表示为W。并且，图1中，将薄膜的MD方向端部处的薄膜宽度W的中央位置设为 Cw，将薄膜的MD方向端部中固定于高处的一侧的Cw表不为Cwu，将另一端侧的Cw表不为Cwd。 [0086]并且，图1中，将聚酯薄膜的MD方向的总长设为L。但是，L是从高处悬挂的聚酯薄膜 的MD方向的一个端部至另一个端部的距离，而不是聚酯薄膜的TD方向端部的边缘的长度。 将C Wu和Cw相连而得到的直线Y1 (图1中，在垂直方向上以点线表示的直线）的CWu至Cw的距离 成为L1表示测定总宽圆弧及半裁圆弧时的薄膜长度。
[0087] 在此，将CWu和Cw相连而得到的直线(直线Y1)以与重力方向平行的方式对齐。
[0088] 并且，在聚酯薄膜上画出位于聚酯薄膜的S1侧且通过CWu所在的边的薄膜TD方向的 端部并与重力方向平行的直线Z1(图1中，以单点划线表示的直线）。接着，在直线Y1的一半 (L/2)的位置画出与直线Y1垂直的直线α。
[0089] 在聚酯薄膜的S1侧膨胀的图1(A)所示的聚酯薄膜中，将作为直线α上的距离的、 聚酯薄膜的S1侧的TD方向端部至直线Ζ1的距离称为Cs。
[0090] 一般，就薄膜的TD方向端部以圆弧状弯曲的聚酯薄膜而言，薄膜的MD方向的距离 的一半(被画出直线α的位置)的弯曲大小最大。
[0091 ]宽度为W的聚酯薄膜的弯曲大小的最大值即Cs为作为图1 (Α)、图1 (Β)的Cs而得到的 数值。
[0092]在聚酯薄膜的S1侧凹陷的图1(B)所示的聚酯薄膜中，Cs表示为作为直线Cl上的距 离的、聚酯薄膜的S1侧的TD方向端部至直线Ζ1的距离。
[0093] 将宽度为W的聚酯薄膜的弯曲大小的最大值即Cs称为"总宽圆弧"。
[0094] 另外，将聚酯薄膜的S1侧以圆弧状膨胀时(直线Z1被画在聚酯薄膜的内侧时）的圆 弧称为正圆弧，将S1侧凹陷时(直线Z1被画在聚酯薄膜的外侧时）的圆弧称为负圆弧。
[0095]接着，对图2进行说明。
[0096]图2示出将图1所示的聚酯薄膜沿着将CWu和Cw相连而得到的直线Y1裁剪的半裁聚 酯薄膜。图2(A)中示出图1(A)所示的聚酯薄膜的半裁聚酯薄膜中S1侧的断片。图2(B)中示 出图1(A)所示的聚酯薄膜的半裁聚酯薄膜中S2侧的断片。
[0097]图1 (A)所示的薄膜中，位于薄膜TD方向的中央的Cw通过薄膜的裁剪而在图2中位 于TD方向的端部。
[0098] 将Cwd的位置在图2(A)中称作C1，在图2(B)中称作C2。
[0099]图2也示意地示出对于半裁聚酯薄膜如图1的聚酯薄膜那样将薄膜的MD方向的端 部中的一个端部固定于高处而悬挂时的状况。
[0100] -般，若在弯曲的薄膜中裁剪CWu-CWd直线(直线Y1)，则具有张力消失而与原来的 薄膜同样地弯曲的倾向。
[0101] 图2(A)及图2(B)所示的半裁聚酯薄膜的MD方向端部处的薄膜宽度(TD方向的总 长)为W/2。本发明中，将薄膜的MD方向端部处的W/2的一半的位置称为C W2。将薄膜的MD方向 端部中固定于高处的一侧的〇2称为Cw2u，将另一端部处的CW2称为CW2d。
[0102] 图2中，将CW24PCW2d相连而得到的直线Y2 (图2中，在垂直方向上以点线所示的直 线）的CW2t^CW2d的距离为L。
[0103] 将Cw2u和Cw2d相连而成的直线(直线Y2)以与重力方向平行的方式对齐。
[0104] 并且，在半裁聚酯薄膜上画出位于半裁聚酯薄膜的C1侧且通过C1并与重力方向平 行的直线Z2(图2中，以单点划线表示的直线）。接着，在直线Y2的一半(L/2)的位置画出与直 线Y2垂直的直线α。
[0105] 在半裁聚酯薄膜的Cl侧膨胀的图2(A)所示的半裁聚酯薄膜中，将作为直线α上的 距离的、半裁聚酯薄膜的C1侧的TD方向端部至直线Ζ2的距离称为C C1。
[0106] 在半裁聚酯薄膜的C2侧膨胀的图2(B)所示的半裁聚酯薄膜中